(57)【要約】【課題】発熱抵抗体の導通に起因してサーマルヘッドの電源供給部に生じる電圧降下による印刷濃度への影響を低減する。【解決手段】主走査方向に配列された複数の発熱抵抗体を有する印刷ヘッドを有し、印刷する画像データの主走査方向の１ラインが有する画素ごとに、複数の発熱抵抗体のうち当該画素に対応する発熱抵抗体を導通させる回数及びタイミングを決定する。そして、当該回数及びタイミングによって複数の発熱抵抗体を導通させて１ラインを印刷した場合に、印刷ヘッドにおいて所定の大きさ以上の電圧降下が生じるか否かを判断する。所定の大きさ以上の電圧降下が生じると判断された場合、１画素時間内における当該電圧降下が生じるタイミングに先立って、電源供給部において電圧降下を抑制する電力を発生させるためのパルス信号を、電源供給部内の回路に出力する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主走査方向に配列された複数の発熱抵抗体を有する印刷ヘッドを有し、前記印刷ヘッドへの通電を制御することにより印刷する階調を制御可能な印刷装置であって、
前記複数の発熱抵抗体に接続され、当該複数の発熱抵抗体に対して所定の電圧を印加する電源供給部と、
前記複数の発熱抵抗体への通電を制御する通電制御手段と、
印刷する画像データに基づいて、前記複数の発熱抵抗体へ通電する通電パルスデータを決定する決定手段と、
前記通電パルスデータに基づく通電により所定の大きさ以上の電圧降下が生じるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記電圧降下が生じると判断された場合に、前記電圧降下が生じるタイミングに先立って、前記電源供給部において当該電圧降下を抑制する電力を発生させるためのパルス信号を、前記通電パルスデータの１ラインごとに出力するパルス出力手段と、
を備えることを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記パルス出力手段は、前記複数の発熱抵抗体に印加する電圧を定常時の電圧よりも高くする第１の回路、及び前記電源供給部に負荷電流を発生させることにより前記電圧降下が生じた場合に定常時の電圧への復帰に要する時間を短縮する第２の回路の少なくともいずれかにパルス信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記判断手段は、前記１ラインごとに前記所定の大きさ以上の電圧降下が生じるか否かを判断することを特徴とする請求項１または２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記判断手段は、前記１ラインが有する画素のうち、他の画素と同一のタイミングで対応する発熱抵抗体を通電させる画素の数を計数し、当該計数した値が所定値以上である場合に前記電圧降下が生じると判断することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の印刷装置。
【請求項５】
前記判断手段は、前記１ラインが有する画素に対応する前記複数の発熱抵抗体を通電可能な複数のタイミングのうち、第１のタイミングで対応する発熱抵抗体を通電させる画素の数より、前記第１のタイミングに続く第２のタイミングで対応する発熱抵抗体を通電させる画素の数が所定値以上増加する場合に、前記電圧降下が生じると判断することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の印刷装置。
【請求項６】
前記パルス出力手段は、前記所定の大きさ以上の電圧降下が生じた場合に、前記複数の発熱抵抗体の電圧が予め定められた印刷濃度への影響を及ぼす電圧以上となるように、前記電圧降下が生じるタイミングに先立って前記パルス信号を出力することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の印刷装置。
【請求項７】
前記パルス出力手段は、印刷するデータによって前記パルス信号の開始タイミング及びパルス幅を決定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の印刷装置。
【請求項８】
主走査方向に配列された複数の発熱抵抗体を有する印刷ヘッドを有し、前記印刷ヘッドへの通電を制御することにより印刷する階調を制御可能な印刷装置であって、前記複数の発熱抵抗体に接続され、当該複数の発熱抵抗体に対して所定の電圧を印加する電源供給部を備える印刷装置の制御方法であって、
通電制御手段が、前記複数の発熱抵抗体への通電を制御する通電制御工程と、
決定手段が、印刷する画像データに基づいて、前記複数の発熱抵抗体へ通電する通電パルスデータを決定する決定工程と、
判断手段が、前記通電パルスデータに基づく通電により所定の大きさ以上の電圧降下が生じるか否かを判断する判断工程と、
パルス出力手段が、前記判断工程において前記電圧降下が生じると判断された場合に、前記電圧降下が生じるタイミングに先立って、前記電源供給部において当該電圧降下を抑制する電力を発生させるためのパルス信号を、前記前記通電パルスデータの１ラインごとに出力するパルス出力工程と、
を備えることを特徴とする印刷装置の制御方法。
【請求項９】
コンピュータに、請求項８に記載の印刷装置の制御方法の各工程を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷する画素の階調を、当該画素に対応する発熱抵抗体を１画素時間内に導通させる回数によって制御する印刷装置の電圧制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のデジタルカメラ等の撮像装置の普及により、撮像装置で撮影された画像データは、家庭のＰＣ等の情報処理装置を用いて管理されている。このような画像データを家庭用のプリンタを用いて専用印刷用紙に印刷する、所謂ホームラボにより、ユーザは手軽に高品位な写真を得ることができるようになっている。
【０００３】
高品位な写真を印刷するためのプリンタの１つに、印刷色の階調表現に優れたサーマルプリンタがある。サーマルプリンタでは、印刷用紙を印刷方向に搬送しつつ、１列に形成されたサーマルヘッド上の発熱抵抗体を選択的に導通させることで、印刷用紙に各色のインクリボンの染料を昇華させることにより画素を形成する。
【０００４】
画素における階調表現は、昇華させるインクリボンの染料の量を変化させることで実現可能である。具体的には、染料の量は発熱抵抗体に印加する電圧に依存し、当該電圧を制御することで階調表現は実現される。
【０００５】
ここで、サーマルプリンタの印刷処理におけるサーマルヘッドの電圧制御について、図を用いて詳細に説明する。図８は、サーマルヘッドの内部構成を示したものである。
【０００６】
サーマルヘッド電源供給部２００より供給された電圧は、当該サーマルヘッド電源供給部２００に一端が共通接続された複数の発熱抵抗体８０１の全体に印加される。駆動ＩＣ８０２はシフトレジスタで構成されており、ＣＬＫ信号に同期してシリアル転送された印刷パルスデータ８０３に応じて選択的に導通状態を切り替える。具体的には駆動ＩＣ８０２は、印刷パルスデータ８０３がＬＡＴＣＨ信号の場合はラッチし、ＳＴＲＯＢＥ信号の場合は発熱抵抗体８０１を導通させる。このように、印刷画像の画素に対応するサーマルヘッドの発熱抵抗体８０１それぞれについて、当該画素の階調に合わせた印刷パルスデータ８０３を駆動ＩＣ８０２に入力することで導通を制御し、各画素の階調を表現することができる。
【０００７】
なお、１列に形成された発熱抵抗体８０１の数は、サーマルヘッドの主走査方向の画素数に相当しており、通常は同時に導通させる発熱抵抗体８０１を制限して使用される。例えば、同時に導通させる発熱抵抗体８０１の数を主走査方向の画素数の半分として、主走査方向の発熱抵抗体８０１の偶数番目と奇数番目とを交互に導通を制御して印刷する場合について、以下に説明する。
【０００８】
図９には、主走査方向の発熱抵抗体８０１の数が３２、各画素の印刷最大階調数が１６である場合に、画像９００を印刷する際のそれぞれの発熱抵抗体８０１を導通させるタイミングが面積階調で示されている。主走査方向の１つのラインについて示されている面積階調の図は、縦方向が主走査方向の各画素、横軸が１画素の印刷にかかる時間（１画素時間）を３２分割した副走査方向の発熱抵抗体を導通させるタイミングを示すセルで構成されている。即ち、図の場合は１つの画素について、１画素時間中の当該画素の導通制御を行う１６回のセルすべてで導通がなされることにより、印刷最大階調数の１６が実現される。
【０００９】
図９では、画像９００のうちの２つの主走査方向のライン９０１及び９０４についての、発熱抵抗体８０１のそれぞれに導通がなされる期間が、面積階調の図においてハッチングされたセルで示されている。画像９００は、中間階調領域（階調数８）と高階調領域（階調数１４）とで構成されており、ライン９０１は中間階調領域のみのライン、ライン９０４は中間階調領域と高階調領域とで構成されたラインを示している。
【００１０】
図示されているように、ライン９０１を印刷する場合は全ての画素の階調数が８であるから、１画素時間の半分が経過した１５の副走査セルから、それぞれの発熱抵抗体８０１への導通が開始される。このとき、同時に導通されている発熱抵抗体８０１の数が０から１６に変化するため、サーマルヘッドには９０２のような突入電流が発生し、これに起因する過渡応答として９０３のようなサーマルヘッドにおける一時的な電圧降下が発生する。
【００１１】
また、ライン９０４を印刷する場合はまず階調数が１４である高階調領域の画素については、２７の副走査セルから導通が開始され、中間階調領域の画素についてはライン９０１と同様に１５の副走査セルから導通が開始される。このとき、それぞれの発熱抵抗体８０１の導通開始のタイミングにおいて、同時に導通されている発熱抵抗体８０１の数は０から８、８から１６に変化するため、サーマルヘッドにはそれぞれ９０５、９０６のような突入電流が発生することになる。即ち、それぞれの導通開始タイミングにおいて、突入電流によるサーマルヘッドにおける一時的な電圧降下９０７及び９０８が発生することになる。
【００１２】
このような電圧降下が発生した場合、サーマルヘッド電源供給部２００は電圧降下を復帰するように動作するが、電圧が復帰するまでの時間は発熱抵抗体８０１それぞれに与えられるエネルギ量が低下することになる。即ち、結果としてサーマルヘッドに印加される電圧が定常の電圧より低下している間において、印刷濃度の低下が引き起こされることになる。
【００１３】
ライン９０１とライン９０４を比較した場合、１画素期間における電圧降下の回数はライン９０４の方が多いが、ライン９０４で生じるそれぞれの電圧降下量はライン９０１で生じるものよりも小さくなっている。これは、電圧降下が突入電流の大きさによって変化するためであり、同時に導通される発熱抵抗体の数の増加が大きいライン９０１の印刷で生じる電圧降下量が大きい、即ち電圧復帰までに要する時間が長いことになる。つまり、ライン９０１及び９０４では、同じ階調の中間調領域を印刷したにも関わらず、電圧降下量が異なるため、それぞれの画素の印刷濃度に差が生じることになり、画像９１０のように所謂濃度むらが発生し、印刷画像の品質を損なうことになる。
【００１４】
サーマルヘッドにおける電圧降下を低減するためには、サーマルヘッド電源供給部２００をより過渡応答特性に優れた電源供給部とすることが考えられるが、電源供給部のサイズ及びコストが増大してしまう。この方法に対し、サーマルヘッドにおける電圧降下を低減するように導通制御を行う技術が開示されている。
【００１５】
特許文献１には、発熱抵抗体それぞれを導通させるタイミングが同時にならないようにしつつ、サーマルヘッドに流れる電流が平準化されるように制御することにより、濃度むらを低減する技術が開示されている。
【００１６】
また特許文献２には、導通させる発熱抵抗体の数の変化に応じて導通時間を変化させる、即ちエネルギが減少する場合は導通時間を長くするように補正することで濃度むらを低減する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開平１１−３１４３９２号公報
【特許文献２】特開平７−３２３５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら上述した特許文献１の方法は、印刷するラインの画素の階調が低い場合にはサーマルヘッドに流れる電流が平準化されるように導通タイミングを制御可能であるが、階調が高い場合は導通タイミングが同時にならないように制御できないことがある。
【００１９】
また特許文献２の方法では、発熱抵抗体への導通時間についてＰＷＭ方式で制御をしているが、近年の主流であるパルス幅が固定のパルスの数を制御することによって画素の階調を変更する方式に適用することはできない。
【００２０】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、発熱抵抗体の導通に起因してサーマルヘッドの電源供給部に生じる電圧降下による印刷濃度への影響を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前述の目的を達成するために、本発明の印刷装置は、以下の構成を備える。
主走査方向に配列された複数の発熱抵抗体を有する印刷ヘッドを有し、印刷ヘッドへの通電を制御することにより印刷する階調を制御可能な印刷装置であって、複数の発熱抵抗体に接続され、当該複数の発熱抵抗体に対して所定の電圧を印加する電源供給部と、複数の発熱抵抗体への通電を制御する通電制御手段と、印刷する画像データに基づいて、複数の発熱抵抗体へ通電する通電パルスデータを決定する決定手段と、通電パルスデータに基づく通電により所定の大きさ以上の電圧降下が生じるか否かを判断する判断手段と、判断手段により電圧降下が生じると判断された場合に、電圧降下が生じるタイミングに先立って、電源供給部において当該電圧降下を抑制する電力を発生させるためのパルス信号を、通電パルスデータの１ラインごとに出力するパルス出力手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
このような構成により本発明によれば、発熱抵抗体の導通に起因してサーマルヘッドの電源供給部に生じる電圧降下による印刷濃度への影響を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係るサーマルプリンタの機能構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施形態に係る印刷処理のフローチャート
【図３】本発明の実施形態に係るＡＳＩＣの機能構成を示したブロック図
【図４】本発明の実施形態に係るチャート画像及び当該チャート画像の面積階調を示した図
【図５】本発明の実施形態に係るチャート画像及び当該チャート画像の面積階調を示した別の図
【図６】本発明の実施形態に係るサーマルヘッド電源供給部の回路構成を示した図
【図７】本発明の変形例に係るチャート画像及び当該チャート画像の面積階調を示した図
【図８】サーマルヘッドの回路構成を示した図
【図９】サーマルプリンタの印刷において、サーマルヘッド電源供給部の過渡応答により生じる電圧降下を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の好適な一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する一実施形態は、印刷装置の一例としての、印刷する画素の階調を、当該画素に対応する発熱抵抗体を１画素時間内に導通させる回数によって制御可能なサーマルプリンタに、本発明を適用した例を説明する。しかし、本発明は、主走査方向に配列された複数の発熱抵抗体を有する印刷ヘッドを有し、印刷する画素の階調を、当該画素に対応する発熱抵抗体を１画素時間内に導通させる回数によって制御可能な任意の機器に適用可能である。
【００２５】
（サーマルプリンタ１００の機能構成）
図１は、本発明の実施形態に係るサーマルプリンタ１００の機能構成を示すブロック図である。
【００２６】
ＣＰＵ１０１は、サーマルプリンタ１００が備える各ブロックの動作を制御するブロックである。具体的にはＣＰＵ１０１は、例えばＲＯＭ１０２に記憶されている後述する印刷処理のプログラムを読み出し、ＲＡＭ１０３に展開して実行することによりサーマルプリンタ１００が備える各ブロックの動作を制御する。
【００２７】
ＲＯＭ１０２は、書き換え可能な不揮発性メモリであり、印刷処理のプログラムに加え、サーマルプリンタ１００が備える各ブロックの動作に必要なパラメータ等が記憶される。ＲＡＭ１０３は、揮発性メモリであり、印刷処理のプログラムの展開領域としてだけでなく、各ブロックにおける処理において出力したデータ等の一時的な格納領域として用いられる。
【００２８】
なお、本実施形態ではハードウェアとしてサーマルプリンタ１００が備える各ブロックにおいて各処理が実現されるものとして説明するが、本発明の実施はこれに限らず、各ブロックの処理は当該各ブロックと同様の処理を行うプログラムで実現されてもよい。
【００２９】
画像処理部１０４は、サーマルプリンタ１００に入力された画像に対して、例えば後述する表示部１０５に表示するための画像処理や、印刷用の色空間への変換処理、及び各画素の印刷に係る副走査方向の印刷パルスデータの生成処理等を実行するブロックである。本実施形態では、サーマルヘッドにおいて用いられるインクリボンは、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、及びＯＣ（オーバーコート）の４つの面を有し、印刷用の画像はＹＭＣ画像に変換されるものとする。
【００３０】
表示部１０５は、例えば小型ＬＣＤ等の表示装置であり、入力されたアナログ画像信号を表示領域に表示する。記録媒体１０６は、例えばサーマルプリンタ１００が備える内蔵メモリや、サーマルプリンタ１００に着脱可能に接続されるメモリカードやＨＤＤ等の記録装置である。例えば記録媒体１０６に記録されている画像を印刷する場合は、ＣＰＵ１０１の制御の元、印刷用の画像は読み出され、画像処理部１０４においてＹＭＣ画像への変換処理等が適用される。
【００３１】
操作部１０７は、例えば矢印キーや電源ボタン等のサーマルプリンタ１００が備える入力インタフェースであり、当該入力インタフェースがユーザにより操作された場合、操作に応じた制御信号をＣＰＵ１０１に出力する。
【００３２】
印刷部１０８は、サーマルヘッド電源供給部２００、サーマルヘッド電源供給部２００に一端が共通接続された複数の発熱抵抗体８０１、及び駆動ＩＣ８０２を有するサーマルヘッドを備える印刷エンジンである。印刷部１０８は、入力された印刷用画像についての印刷パルスデータに従ってサーマルヘッドの各発熱抵抗体を導通制御し、不図示の印刷媒体に対して印刷用画像の印刷を行う。
【００３３】
ＡＳＩＣ１１０は、印刷処理における印刷部１０８の動作を制御するブロックであり、ＣＰＵ１０１と一体として構成されていてもよい。具体的にはＡＳＩＣ１１０は、印刷部１０８の駆動ＩＣ８０２に入力する、上述した印刷用画像についての印刷パルスデータ、及びサーマルヘッド電源供給部２００に入力する電源タイミングパルス（パルス信号）を、副走査方向の印刷同期信号に合わせて出力する。
【００３４】
本実施形態では、発熱抵抗体８０１への導通に起因して生じる印刷濃度の低下を低減するために、電圧降下が発生するタイミングに先立って電源タイミングパルスをサーマルヘッド電源供給部２００内の回路に伝送することにより印刷濃度の低下を抑制する。具体的にはサーマルヘッド電源供給部２００内の回路として、
・サーマルヘッドの電圧が定常電圧以下に低下することを抑制するために、予め定常時の電圧以上の電圧が、サーマルヘッドに印加されるように構成された回路（第１の回路）
・電圧降下が生じた場合であっても、定常電圧に復帰するために要する時間を短縮するために、電源供給部内に負荷電流を発生させるように構成された回路（第２の回路）
の少なくともいずれかを備え、電圧降下が生じた際の印刷濃度への影響を低減する。
【００３５】
（印刷処理）
このような構成をもつ本実施形態のサーマルプリンタ１００の印刷処理について、図２のフローチャートを用いて処理を説明する。当該印刷処理は、ＣＰＵ１０１が、例えばＲＯＭ１０２に記憶されている対応する処理プログラムを読み出し、ＲＡＭ１０３に展開して実行することにより実現することができる。なお、本印刷処理は、例えばユーザにより記録媒体１０６に記録されている画像の印刷指示がなされた際に開始されるものとして説明する。
【００３６】
印刷処理が開始すると、ＣＰＵ１０１は、記録媒体１０６より印刷対象の画像を読み出して画像処理部１０４に入力し、ＹＭＣ空間への色変換処理を適用させ、ＹＭＣそれぞれの画像のデータが印刷順に連結した、ＹＭＣ画像面順次データを生成させる（Ｓ２０１）。
【００３７】
画像処理部１０４は、得られたＹＭＣ画像面順次データに対して、サーマルプリンタ１００に特有の熱補正処理を適用（Ｓ２０２）した後、主走査方向の１ライン分の画像データを生成する（Ｓ２０３）。さらに画像処理部１０４は、主走査方向の１ライン分の画像データについて、各画素の副走査方向の印刷パルスデータを生成し、ＡＳＩＣ１１０に出力する（Ｓ２０４）。
【００３８】
ＡＳＩＣ１１０は、主走査方向の１ライン分の画像データについての各画素の副走査方向の印刷パルスデータが入力されると、副走査方向の印刷同期信号に合わせて、印刷パルスデータ及び電源タイミングパルスを印刷部１０８に出力する（Ｓ２０５）。上述したように、本実施形態のサーマルプリンタ１００では、副走査方向の導通タイミングに合わせて、電圧降下が発生するタイミングに先立ってサーマルヘッドの電圧を上昇させる当該電源タイミングパルスをサーマルヘッドに与えることができる。
【００３９】
印刷部１０８は、ＣＰＵ１０１の制御のもと、入力された印刷パルスデータに従って発熱抵抗体８０１の導通を駆動ＩＣ８０２に制御させつつ、電源タイミングパルスに応じてサーマルヘッド電源供給部２００での電圧を上昇させて印刷を行う（Ｓ２０６）。
【００４０】
（ＡＳＩＣ１１０の構成）
ここで、ＡＳＩＣ１１０の構成及び具体的な処理の内容について、図３を用いて詳述する。
【００４１】
ＡＳＩＣ１１０には、上述した印刷処理のＳ２０４において生成された、印刷画像の主走査方向の１ライン分の画像データについての、各画素の副走査方向の印刷パルスデータ、サーマルプリンタ１００の動作クロック、及び副走査方向の印刷同期信号が入力される。また、後述する第１演算ロジック３０５、第２演算ロジック３０６、及び第３演算ロジック３０７における、電源タイミングパルスを決定するための演算に用いられる定数値を含む電源タイミングパルス設定データも、ＡＳＩＣ１１０に入力される。
【００４２】
ＡＳＩＣ１１０に入力された印刷パルスデータはＦＩＦＯ３０１に蓄積された後、副走査方向の順に印刷パルス出力バッファ３１４に出力され、副走査方向の印刷同期信号に応じて印刷パルス出力バッファ３１４から駆動ＩＣ８０２に出力される。またＡＳＩＣ１１０に入力された印刷パルスデータは、カウンタ３０２において副走査方向の導通タイミングそれぞれについて同時導通セル数が計数され、得られたそれぞれの同時導通セル数はパルス数レジスタ３０３に格納される。またＡＳＩＣ１１０に入力された電源タイミングパルス設定データはパルス設定値レジスタ３０４に格納される。
【００４３】
第１演算ロジック３０５、第２演算ロジック３０６、及び第３演算ロジック３０７は、入力された印刷パルスデータについての、副走査方向の導通タイミングそれぞれの同時導通セル数の計数値に応じて、電源タイミングパルスを決定するための演算を行う。具体的には演算ロジックのそれぞれは、同時導通セル数の変化による電圧降下を想定し、サーマルヘッドに印加する定常電圧に加えて、サーマルヘッド電源供給部２００が予め印加する電圧のタイミング（フォワード時間）及び印加時間（パルス幅）を取得する。
【００４４】
本実施形態では、同時導通セル数について、印刷濃度に影響を及ぼす電圧降下が発生すると考えられる３つの閾値Ｃｅｌｌｔｈ（ｉ）（ｉ＝１，２，３）を設定する。そして、同時導通セル数がそれぞれの閾値以上となる導通タイミング（副走査方向のセル番号）ｎｔｈ（ｉ）に先立って決定された電源タイミングパルスに従って、サーマルヘッド電源供給部２００にサーマルヘッドに対して電圧を印加させる。しかしながら、本発明の実施は３つの閾値を設定する構成に限らず、予め印刷濃度に影響を及ぼす電圧降下が発生すると考えられる同時通電セル数の所定値を設け、同時通電セル数が当該所定値以上となった場合に印刷濃度に影響が及ぶと判断してもよい。この場合、予め設定された所定値の数分、演算ロジック回路を設ける構成とすればよい。
【００４５】
サーマルヘッド電源供給部２００がサーマルヘッドに対して電源タイミングパルスに応じて電圧を印加完了するタイミングを示す（同時導通セル数が閾値を超えるタイミングを基準とした）フォワード時間ｔｆｗｄ（ｉ）は、例えば以下の式を用いて算出される。
【００４６】
【数１】
2013018218.tif 000003
ただし、ｎｔｈ（ｉ）＜ｎｆｗｄ（ｉ）の場合はｎｔｈ（ｉ）−ｎｆｗｄ（ｉ）＝０とする。なお、ｉは演算が行われる演算ロジックにそれぞれ対応しており、１が第１演算ロジック３０５、２が第２演算ロジック３０６、３が第３演算ロジック３０７に対応しているものとする。
【００４７】
ここで、ｔｃｅｌｌは最小パルス導通時間単位を示しており、整数値ｃｎｔｆｗｄ（ｉ）を乗じることで、閾値に対して予め定められたフォワード時間が得られる。
【００４８】
また整数値ｎｆｗｄ（ｉ）は、上述した閾値に対して予め定められたフォワード時間をそのまま使用するか否かを判断する副走査方向のセル番号の基準値であり、同時導通セル数が閾値を超えるセル番号が当該基準値を超える場合はフォワード時間を調整する。同時導通セル数が閾値を超えるセル番号が大きいほど、１画素時間の開始から無導通セルである時間が短く、同時導通セル数が急増する可能性があるため、より大きな突入電流が流れうる。即ち、電圧降下の大きさは突入電流と単調増加の関係にあるため、フォワード時間が短くなるように調整することで、上昇させた電圧が定常電圧に戻る経過過程のうち、より高い電圧で電圧降下に至ることができる。このため、より大きな電圧降下が生じた場合であっても、定常電圧以下に落ち込む電圧を抑制することができる。なお、ｄｉｖｆｗｄ（ｉ）は数１の第２項を調整するための係数（整数値）である。
【００４９】
このように算出されたフォワード時間ｔｆｗｄ（ｉ）は、それぞれ第１フォワード時間レジスタ３１１、第２フォワード時間レジスタ３１２、及び第３フォワード時間レジスタ３１３に格納される。
【００５０】
また、サーマルヘッド電源供給部２００がサーマルヘッドに対して電源タイミングパルスに応じて電圧を印加する時間を示すパルス幅ｔｐｗ（ｉ）は、例えばフォワード時間と同様に以下の式を用いて算出される。
【００５１】
【数２】
2013018218.tif 000004
ただし、ｎｔｈ（ｉ）＜ｎｐｗ（ｉ）の場合はｎｔｈ（ｉ）−ｎｐｗ（ｉ）＝０とする。
【００５２】
ここで、ｔｃｅｌｌは最小パルス導通時間単位を示しており、整数値ｃｎｔｐｗ（ｉ）を乗じることで、閾値に対して予め定められたフォワード時間が得られる。
【００５３】
また整数値ｎｐｗ（ｉ）は、上述した閾値に対して予め定められたパルス幅をそのまま使用するか否かを判断する副走査方向のセル番号の基準値であり、同時導通セル数が閾値を超えるセル番号が当該基準値を超える場合はパルス幅を調整する。即ち、同時導通セル数が閾値を超えるセル番号が大きいほど、同時導通セル数が急増する可能性があるため、１画素時間の開始からの期間内に電源タイミングパルスが収まるようにパルス幅を短くする調整する。なお、ｄｉｖｐｗ（ｉ）は数２の第２項を調整するための係数（整数値）である。
【００５４】
このように算出されたパルス幅ｔｐｗ（ｉ）は、それぞれ第１パルス幅レジスタ３０８、第２パルス幅レジスタ３０９、及び第３パルス幅レジスタ３１０に格納される。
【００５５】
なお、上述した数１及び２の各定数は、主走査方向の発熱抵抗体の数、１画素時間における副走査方向の印刷最大階調数、及びサーマルヘッド電源供給部の過渡特性により実験的に決定される。各定数の情報は、電源タイミングパルス設定データとして例えばＲＯＭ１０２に格納されていればよく、印刷処理時にＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２より読み出してＡＳＩＣ１１０に入力するものとする。
【００５６】
算出された電源タイミングパルスのフォワード時間及びパルス幅は、当該タイミングパルス出力前の副走査方向の印刷同期信号に応じて後段の電源タイミングパルス出力バッファに出力される。そして、当該電源タイミングパルスを出力する副走査方向の印刷同期信号に応じて、それぞれの電源タイミングパルスはサーマルヘッド電源供給部２００に出力される。
【００５７】
このように、印刷濃度に影響を及ぼす電圧降下が発生しうる同時導通セル数の閾値を設けることで、当該電圧降下が発生するタイミングに先立ってサーマルヘッドに電圧を印加させる電源タイミングパルスを生成することができる。即ち、サーマルヘッド電源供給部２００は当該電源タイミングパルスに従ってサーマルヘッドに電圧を印加することで、１画素時間内に電圧降下が生じる場合であっても、事前に電圧を引き上げておくことができる。このため、電圧降下が生じた場合であっても、印刷濃度への影響を及ぼすような定常電圧からの電圧差が生じないため、濃度むら等を引き起こすことなく、複数の階調を有する画像を印刷することができる。
【００５８】
ここで、図４に示すようなチャート画像４００についての、ＡＳＩＣ１１０で生成される電源タイミングパルスについて以下に説明する。なお、簡単のため以下の説明では、発熱抵抗体８０１の数、即ちチャート画像の主走査方向の画素数は３２とし、当該主走査方向の１ライン分の画像データの印刷において、１画素時間を３２分割した時間を発熱抵抗体８０１の最小パルス導通時間単位（セル）とする。さらに、発熱抵抗体８０１の同時導通数は主走査方向の画素数の半数である１６とし、偶数アドレス及び奇数アドレスの発熱抵抗体８０１が交互に導通対象となるように制御されるものとする。即ち、印刷される画素の最大階調は１６である。
【００５９】
例えば図４のチャート画像４００について、同時導通セル数の閾値が
Ｃｅｌｌｔｈ（１）＝３
Ｃｅｌｌｔｈ（２）＝６
Ｃｅｌｌｔｈ（３）＝９
である場合、同時導通セル数がそれぞれの閾値を超える副走査方向のセル番号は、
ｎｔｈ（１）＝２１
ｎｔｈ（２）＝１５
ｎｔｈ（３）＝１５
となる。このとき、各定数値が以下のように設定されている場合、
ｃｎｔｆｗｄ（１）＝５、  ｃｎｔｆｗｄ（２）＝４、ｃｎｔｆｗｄ（３）＝３
ｄｉｖｆｗｄ（１）＝１０、ｄｉｖｆｗｄ（２）＝８、ｄｉｖｆｗｄ（３）＝６
ｎｆｗｄ（１）＝４、      ｎｆｗｄ（２）＝４、    ｎｆｗｄ（３）＝４
ｃｎｔｐｗ（１）＝４、  ｃｎｔｐｗ（２）＝４、  ｃｎｔｐｗ（３）＝４
ｄｉｖｐｗ（１）＝８、  ｄｉｖｐｗ（２）＝８、  ｄｉｖｐｗ（３）＝８
ｎｐｗ（１）＝１６、    ｎｐｗ（２）＝１６、    ｎｐｗ（３）＝１６
それぞれの電源タイミングパルスのフォワード時間及びパルス幅は、
ｔｆｗｄ（１）＝３、ｔｐｗ（１）＝３
ｔｆｗｄ（２）＝２、ｔｐｗ（２）＝４
ｔｆｗｄ（３）＝１、ｔｐｗ（３）＝４
となる（小数点以下は切り捨て）。なお、ｔｃｅｌｌは１であるものとする。
【００６０】
このようにフォワード時間及びパルス幅が決定された電源タイミングパルスは、図４の下部に示すような開始タイミングでサーマルヘッド電源供給部２００に電圧を印加するように指示することができる。
【００６１】
なお、上述したチャート画像４００のように、各画素の階調値が主走査方向と直行する印刷方向について同一である場合、電圧降下が生じた際に目標濃度に対する濃度低下はあるが、画像内の同一階調領域における濃度むらは目立ちにくい。以下では、図９で例示したような、階調値が異なる画素が印刷方向に存在するチャート画像についての電源タイミングパルスについて、図５を用いて詳述する。なお、以下の説明においては同時導通セル数の閾値と、数１及び２の定数値については、上述した値を用いて計算するものとする。
【００６２】
図５のチャート画像５００の例では、印刷方向において画素の階調値の変化がある。このため、主走査方向の１ライン分の画像についての電源タイミングパルスを、中間階調ベタ領域のみで構成されるライン５０１と、中間階調ベタ領域及び高階調領域で構成されるライン５０２とのそれぞれについて計算して比較する。
【００６３】
ライン５０１の画像の印刷について、同時導通セル数がそれぞれの閾値を超える副走査方向のセル番号は、
ｎｔｈ（１）＝１５
ｎｔｈ（２）＝１５
ｎｔｈ（３）＝１５
となるため、それぞれの電源タイミングパルスのフォワード時間及びパルス幅は、
ｔｆｗｄ（１）＝３、ｔｐｗ（１）＝４
ｔｆｗｄ（２）＝２、ｔｐｗ（２）＝４
ｔｆｗｄ（３）＝１、ｔｐｗ（３）＝４
となる（小数点以下は切り捨て）。
【００６４】
またライン５０２の画像の印刷について、同時導通セル数がそれぞれの閾値を超える副走査方向のセル番号は、
ｎｔｈ（１）＝２７
ｎｔｈ（２）＝２７
ｎｔｈ（３）＝１５
となるため、それぞれの電源タイミングパルスのフォワード時間及びパルス幅は、
ｔｆｗｄ（１）＝２、ｔｐｗ（１）＝２
ｔｆｗｄ（２）＝１、ｔｐｗ（２）＝２
ｔｆｗｄ（３）＝１、ｔｐｗ（３）＝４
となる（小数点以下は切り捨て）。
【００６５】
このように得られた電源タイミングパルスを用いて、サーマルヘッド電源供給部２００に電圧を印加させた場合、サーマルヘッドの電圧（ヘッド電圧）は図５の下部に示されるように電圧降下が生じるタイミングに先立って上昇されている。また、同時導通セル数が増加して電圧降下が発生する（５０３、５０４、５０５）と、ヘッド電圧は定常電圧より高く上昇した状態から降下するため、降下後の電圧と定常電圧との差は小さい。即ち、突入電流が大きいほど電圧降下が大きいため、ライン５０２の印刷時よりも、ライン５０１の印刷時のヘッド電圧が高くなるように各定数値及び閾値を設定することで、ヘッド電圧を定常電圧に復帰するために要する時間を短くすることができる。このようにすることで、画像内の同階調領域における濃度むらを低減可能である。
【００６６】
（サーマルヘッド電源供給部２００の構成）
ここで、サーマルヘッド電源供給部２００の回路構成について、さらに図６を用いて詳述する。なお、図６に示すサーマルヘッド電源供給部２００の回路構成は、例示を目的としたものであり、本発明の実施は当該構成に限らない。即ち、本発明の実施は、ＡＳＩＣ１１０により出力された電源タイミングパルスに応じて、サーマルヘッドに対して電圧を印加する構成を有する回路により実現される。
【００６７】
図６のサーマルヘッド電源供給部２００は、降圧ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ６０４及び抵抗回路で構成される。ＡＳＩＣ１１０より出力された電源タイミングパルスは、第１抵抗回路６０１、第２抵抗回路６０２、及び第３抵抗回路６０３に入力される。
【００６８】
第１抵抗回路６０１は、入力された電源タイミングパルスに応じて降圧ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ６０４の基準電圧を変更することにより、サーマルヘッド電源供給部２００の出力電圧を変更する。当該基準電圧の変更により、発熱抵抗体８０１に与えられる印刷パルスデータに基づいた導通パルスパターンに起因する、ヘッド電圧の電圧降下が発生する前にヘッド電圧を上昇させ、過渡応答による電圧降下を抑制するフィードフォワード制御を実現できる。
【００６９】
第２抵抗回路６０２は、入力された電源タイミングパルスに応じて降圧ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ６０４のフィードバック電圧を変更することにより、サーマルヘッド電源供給部２００の出力電圧を変更する。当該フィードバック電圧の変更により、電圧降下が発生する前にヘッド電圧を上昇させ、過渡応答による電圧降下を抑制するフィードフォワード制御を実現できる。
【００７０】
なお、上述した説明、及び第１抵抗回路６０１と第２抵抗回路６０２については、入力された電源タイミングパルスに応じて、サーマルヘッド電源供給部２００はサーマルヘッドに印加する電圧を上昇させて印刷濃度への影響を抑制するものとして説明した。しかし本発明の実施はこれに限らず、サーマルヘッドにおいて過渡応答による電圧降下が生じるタイミングに先立って負荷電流を発生させることにより、発生した電圧降下からの復帰に要する時間を短縮することで印刷濃度への影響を抑制することも可能である。
【００７１】
第３抵抗回路６０３は、同様に入力された電源タイミングパルスに応じて、サーマルヘッド電源供給部２００に直接接続されることで、サーマルヘッドに印加する電圧を変更するのではなく、負荷電流をサーマルヘッド電源供給部２００内に発生させる。即ち、電圧降下が発生する前に負荷電流を発生させることで、サーマルヘッド電源供給部２００が備えるスイッチング素子のオンデューティ比を増加させ、過渡応答による電圧降下を抑制するフィードフォワード制御を実現することが可能である。なお、本実施形態では、タイミングパルスに応じて、サーマルヘッド電源供給部２００内に負荷電流を発生させるとした。しかし、サーマルヘッド以外の回路に負荷電流を発生させればよいので、サーマルヘッド電源供給部２００ではなく他の回路に負荷電流を発生する構成としてもよい。
【００７２】
なお、図６の回路構成例では、第１抵抗回路６０１、第２抵抗回路６０２、及び第３抵抗回路６０３を用いて、過渡応答による電圧降下を抑制するフィードフォワード制御を実現するものとして説明したが、本発明の実施はこれに限らない。即ち、本発明は前段のＡＳＩＣ１１０により決定された、電圧降下のタイミングに先立って出力された電源タイミングパルスに応じて、サーマルヘッド電源供給部２００において電圧のフィードフォワード制御を行える構成であればよい。つまり、サーマルヘッド電源供給部２００の回路構成は、第１抵抗回路６０１、第２抵抗回路６０２、及び第３抵抗回路６０３の少なくともいずれかを用いる構成、あるいは例示とは異なる他の回路構成であってもよい。
【００７３】
また、サーマルヘッド電源供給部の電圧制御を実行する構成は、降圧ＤＣ／ＤＣコンバータに限らず、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ、ＡＣ／ＤＣコンバータ等、電源タイミングパルス接続先の回路が追加可能であり、過渡応答による電圧降下を抑制する構成であればよい。
【００７４】
本発明は、同時導通セル数が増加する際の突入電流の過渡応答として発生する電圧降下が印刷濃度に及ぼす影響を低減する方法として、サーマルヘッドに定常時以上の電圧を印加する、あるいは負荷電流の発生により電圧降下を抑制するように電源供給部を制御するためのタイミング及び時間を示すパルス信号を出力するものとして説明した。また、当該パルス信号についてのフォワード時間及びパルス幅を算出する式のパラメータを適切に設定するものとして説明した。しかしながら本発明は、同時導通セル数が増加する際に過渡応答として発生する電圧降下が印刷濃度に及ぼす影響を低減するために、電圧降下が発生するタイミングに先立ってサーマルヘッドの電圧を上昇させる、あるいは電圧降下からの復帰に要する時間を短縮する構成であればよく、本発明の実施はこれに限らない。即ち、本発明の実施は、サーマルヘッドにおいて印刷濃度に影響を及ぼす電圧降下が発生しうるタイミングを判断し、予め目標電圧以上に電圧を印加する、あるいは負荷電流を発生することにより、電圧降下後の電圧を印刷濃度への影響が低い電圧に制御可能な構成であればよい。
【００７５】
つまり、上述したサーマルヘッドに印加する電圧のフォワード時間及びパルス幅を算出する数式のパラメータを適切に設定する方法に限らず、他の数式により予め印加する電圧あるいは発生させる負荷電流のタイミング及び大きさを決定する方法により発明を実現してもよい。またさらに、予め印加する電圧あるいは発生させる負荷電流のタイミングを決定し、例えば上述した第１抵抗回路６０１、第２抵抗回路６０２、及び第３抵抗回路６０３が備える各抵抗値を動的に変更させる、あるいは適切に設定することにより、電圧降下を抑制するように制御してもよい。
【００７６】
なお、本実施形態では印刷濃度に影響を及ぼす電圧降下が発生すると考えられる同時導通セル数について３つの閾値を設定するものとして説明したが、当該閾値の数はこれに限らないことは容易に理解されよう。例えば閾値の数は、主走査方向の発熱抵抗体の数や最大階調数によって決定されればよい。
【００７７】
（まとめ）
以上説明したように、本実施形態の印刷装置は発熱抵抗体の導通に起因してサーマルヘッドの電源供給部に生じる電圧降下による印刷濃度への影響を低減することができる。具体的には印刷装置は、主走査方向に配列された複数の発熱抵抗体を有する印刷ヘッドを有し、印刷する画像データに基づいて、複数の発熱抵抗体を通電制御する通電パルスデータを決定する。そして、当該通電パルスデータに基づく通電により所定の大きさ以上の電圧降下が生じるか否かを判断する。所定の大きさ以上の電圧降下が生じると判断された場合に、電圧降下が生じるタイミングに先立って、電源供給部において当該電圧降下を抑制する電力を発生させるためのパルス信号を、通電パルスデータの１ラインごとに出力する。
【００７８】
このようにすることで、サーマルヘッドにおいて印刷濃度に影響を及ぼす電圧降下が発生しうるタイミングに先立って、電圧降下を抑制するように電源供給部を制御することが可能である。つまり、電圧降下後の電圧を、印刷濃度への影響が低い電圧、即ち目標電圧に所定の時間内に復帰可能な電圧にすることができるため、画像内の同一階調の領域において、濃度むらの発生を低減することが可能である。
【００７９】
（変形例）
上述した実施形態では、印刷濃度に影響を及ぼす電圧降下が発生すると考えられる同時導通セル数の閾値を設定し、同時導通セル数が当該閾値を超える場合に電源タイミングパルスを生成する方法について説明した。具体的には、主走査方向の１ライン分の画像データの印刷において、同時導通セル数が当該閾値を超えたタイミングを基準として電源タイミングパルスを生成する方法について説明した。
【００８０】
本変形例では、同時導通セル数の閾値ではなく、主走査方向の１ライン分の画像データの印刷において、副走査方向の連続する導通タイミング間の同時導通セル数の増加分についての閾値を設定する。即ち、印刷濃度に影響を及ぼしうる電圧降下は、同時導通セル数が増加することにより流れる突入電流の大きさに起因するため、同時導通セル数が当該閾値を超えるか否かを判断することで、印刷濃度に影響を及ぼす電圧降下のタイミングをより詳細に特定できる。
【００８１】
なお、以下の説明では、上述したように副走査方向の連続する導通タイミング間において同時通電セル数が所定値以上増加したか否かを判断するものとして説明するが、本発明の実施はこれに限らない。即ち、本発明は印刷濃度に影響を及ぼす電圧降下が生じるタイミングに先立って電圧降下を抑制するように電源供給部を制御するものであるため、同時導通セル数の増加分が所定値以上となる期間を特定し、当該期間において制御が行われるように構成してもよい。具体的には、１画素時間内における複数の発熱抵抗体を導通可能な複数のタイミングのうち、第１のタイミングと、第１のタイミングに続く第２のタイミングとの間で、対応する発熱抵抗体を導通させる画素の数が所定値以上増加するか否かを判断すればよい。そして、第１のタイミングと第２のタイミングとの間で、対応する発熱抵抗体を導通させる画素の数が所定値以上増加している場合に、当該タイミング間で印刷濃度に影響を及ぼす電圧降下が生じると判断すればよい。
【００８２】
即ち、本変形例における電圧タイミングパルスの生成は、副走査方向のセル番号がｎのときの同時導通セル数をｓｃｅｌｌｎ、副走査方向の連続する導通タイミング間の同時導通セル数の増加分の閾値をｓｃｅｌｌｔｈとすると、
ｓｃｅｌｌｎ−ｓｃｅｌｌｎ＋１≦ｓｃｅｌｌｔｈ
を満たす場合に行われるものとする。当該条件を満たす場合は、副走査方向のセル番号がｎのタイミングを基準として、上述した実施形態１と同様にフォワード時間及びパルス幅を算出して、電源タイミングパルスを生成すればよい。
【００８３】
例えば図７に示すような面積階調を示す、主走査方向で画素の階調が段階的に変化している画像を印刷する場合を考える。このとき、連続する導通タイミング間の同時導通セル数の増加分の閾値が
ｓｃｅｌｌｔｈ＝３
に設定されているとすると、上述の判定式を満たさず電源タイミングパルスの生成は行われない。
【００８４】
即ち、本変形例のように同時導通セル数が増えた場合であっても、電圧降下後の電圧が印刷濃度への影響が低い電圧、換言すると目標電圧に所定の時間内に復帰可能な電圧であるならば、予め目標電圧以上になるように電圧を印加するあるいは負荷電流を発生させる必要がない。つまり、上述した実施形態と同様の効果を奏するとともに、本変形例の構成では、電圧の印加や負荷電流の発生による不要な電力消費を回避することで、より効率的な電圧制御を行うことができる。
【００８５】
（まとめ）
なお、上述した副走査方向の連続する導通タイミング間の同時導通セル数の増加分についての閾値は、サーマルヘッド電源供給部２００の過渡応答特性によって決定すればよい。具体的には、サーマルヘッド電源供給部２００が負荷変動による過渡応答に強い場合は閾値を大きく、過渡応答に弱い場合は閾値を低く設定すればよい。
【００８６】
なお、上述した実施形態及び変形例では、説明を簡単にするために主走査方向の発熱抵抗体の数、最大階調数、及び最大同時導通セル数について具体的な数を用いて説明したが、本発明の実施はこれらのパラメータに依らず実施可能であることは言うまでもない。
【００８７】
また、上述した実施形態及び変形例では、電源タイミングパルスのフォワード時間及びパルス幅は、最小パルス導通時間単位であるものとして説明したが、本発明の実施はこれに限らない。ＡＳＩＣにおいて、より高速なクロックで動作するカウンタ回路、あるいはより高精度なタイマ回路を設けることにより、例えば最小パルス導通時間単位よりも短い時間単位でフォワード時間及びパルス幅は設定されてよい。
【００８８】
さらに、上述した印刷装置のサーマル電源供給部の制御の各工程は、それぞれ特定のハードウェア構成により実行されるものとして説明したが、当該ハードウェアと同等の処理を行うソフトウェアにより実装されてもよい。なお、ソフトウェアにより実装する場合、記録媒体１０６より読み出された印刷対象の画像データは、例えば汎用フォーマットから輝度信号及び色差信号を有するＹＵＶ画像データに変換され、サーマルヘッドの発熱抵抗体の数に応じてサイズ変換される。そしてサイズ変換後の画像データはさらに、画像処理部１０４によりＹＵＶ画像データからＹＭＣ画像データに変換された後、上述した実施形態及び変形例と同様に処理されればよい。
【００８９】
（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【図１】
2013018218.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
2013018218.tif 000011
【図９】
2013018218.tif 000012
【図７】
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